Ảnh hưởng của điện áp xung thiên vị lên thành phần và cấu trúc của màng mỏng TiAlN mạ ion hồ quang

Màng mỏng TiAlN được lắng đọng trên nền thép tốc độ cao bằng cách mạ ion đa arc. Với sự gia tăng của đỉnh thiên vị, các hạt lớn trên bề mặt giảm dần, độ nhỏ dần dần trở nên tốt hơn và độ cứng của màng tăng lên. Các thông số lắng đọng có ảnh hưởng đến thành phần của màng. Giá trị đỉnh của độ lệch có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng Al trong phim, trong khi tỷ lệ nhiệm vụ chủ yếu ảnh hưởng đến nội dung Ti.

Là thế hệ đầu tiên của vật liệu phim cứng, TiN đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất dụng cụ cắt vì độ cứng cao, hệ số ma sát thấp và độ dẫn điện tốt và dẫn nhiệt. Tuy nhiên, với nhu cầu ngày càng tăng đối với vật liệu màng mỏng, TiN không thể đáp ứng các yêu cầu về nhiệt độ cao, cắt tốc độ cao, công cụ cắt khô, khuôn dập và các lĩnh vực gia công cơ khí khác do khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao.

Màng mỏng TiAlN là một loại màng mỏng màng mỏng đa thành phần mới được phát triển trên cơ sở TiN. Phần tử Al được thêm vào TiN để tạo thành màng TiAlN và phần tử Al dễ dàng tạo thành alumina ở nhiệt độ cao, có thể cải thiện hiệu quả khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao của màng. Màng TiAlN có các tính chất tuyệt vời như độ cứng cao, nhiệt độ oxy hóa cao, độ cứng nhiệt tốt, độ bám dính mạnh, hệ số ma sát thấp và độ dẫn nhiệt thấp, vv Do đó, TiAlN được coi là vật liệu phủ mới hứa hẹn hơn TiN và được sử dụng rộng rãi được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau.

Màng mỏng TiAlN được lắng đọng bởi lớp mạ ion đa hồ quang. Ảnh hưởng của độ lệch xung và tỷ số nhiệm vụ trên vi cấu trúc của màng mỏng TiAlN đã được nghiên cứu. Các kết luận sau đây có thể được rút ra:

(1) Với sự gia tăng của độ lệch xung và tỷ lệ nhiệm vụ, các hạt lớn hơn trên bề mặt được giảm đáng kể và hình thái bề mặt là tốt hơn.

(2) Đỉnh điện áp phân cực tăng và tốc độ lắng tụ trở nên nhỏ hơn. Khi tỷ số thuế được tăng lên, tỷ lệ lắng tụ tăng trước và sau đó giảm. Ở mức thuế suất 40%, tỷ lệ lắng đọng là tối đa.

(3) Tỷ lệ nguyên tử của Al bị ảnh hưởng chủ yếu bởi giá trị đỉnh của độ lệch xung và giảm với điện áp thiên vị gia tăng; tỷ lệ phần trăm nguyên tử của Ti chủ yếu bị ảnh hưởng bởi tỷ lệ nhiệm vụ và giảm với sự gia tăng tỷ lệ thuế.

(4) Với sự gia tăng của độ lệch xung, độ cứng của phim tăng trước và sau đó giảm, và với sự gia tăng tỷ lệ nhiệm vụ, độ cứng của phim tăng trước và sau đó giảm, và có sự thay đổi rõ ràng về độ cứng của màng .